Tasdiqlayman «Avtomatlashtirish va boshqaruv» kafedrasi mudiri : “ ” 201 y kursi sh I

Bosqichlar
Himoya
1	2	3	4	5

Rahbar ___________________________________________________________

M U N D A R I J A

Kirish…………………………………………………..…..…………………… I.Oddiy gidravlik tizimlarning xususiyatlari va kompyuterli modellashtirish….
II. Oddiy gidravlik tizimlarining statik modellari-ning qurish ……………….…… 2.1. Jarayon nazariyasini o'rganish……………………..…………….………... 2.2 Matematik tavsif (mt) tenglamalari tizimini qurish ………………… III.Hisobiy qism …………………………………..…..……………………..… 3.1. Jarayon nazariyasini o'rganish……………………..…………… Xulosa………………………………………………………………………….. Foydalanilgan adabiyotlar……………………………………………………...

K I R I SH

Mamlakatimiz mustaqillikga erishgandan buyon barcha sohalarni rivojlantirish uchun juda ko’plab islohotlar olib borilmoqda. Ayniqsa ilm-fan va raqamli texnologiyalarni rivojlantirishga juda kata etibor qaratilmoqda.

Keyingi paytlarda mamlakatimizda yangi ilmiy-innovatsion tuzilmalar genomika va bioinformatika markazlari, xalqaro quyosh energiyasi instituti markazi, barcha viloyatlar markazlarida IT parklar faoliyati yo’lga qo’yildi .

Kurs ishining maqsadi «Texnalogik larayonlarni modellashtirish va optimallashtirish» kursining nazariy qismlarini mustahkamlash, avtomatik boshqarish sistemalarini (ABS) hisoblash usullarini egallash va shu sistemalarni elektron hisoblash mashinalarida (EHM) tekshirishni o‘rganishdan iboratdir.

Insoniyat atrofini o’rab turgan va xilma-xil imkoniyatlarga ega bo’lgan ob’ektiv borliq murakkab va shu bilan birga tayin narsa xamda hodisalardan iborat. Ularni o’rganish va bilish uchun tarkibiy qismlarga ajratish ya’ni analiz etish lozim. Lekin ushbu usul yordamida ularni to’la bilish mumkin emas, binobarin uni sintez bilan to’ldirish lozim. Analiz fikran yoki amalda narsa va xodisalarni tarkibiy bo’laklarga bo’lish, sintez esa mazkur bo’laklarni fikran yoki amalda bir butun qilib birlashtirib narsa va xodisani yaxlit xolda tadqiq etishdir.

DARYO VA GIDROTEXNIK INSHOATLARDA RO‘Y BERADIGAN JARAYONLARNI MATEMATIK MODELLASHTIRISH

Matematik modellashtirish deganda, ro‘y berayotgan jarayonlarda tadqiqotchi uchun kerakli parametrlarni jarayonni tasvirlash uchun yozilgan tenglamalar sistemasini echish orqali aniqlash imkonini beradiga usul tushuniladi. Matematik model asosini tashkil etuvchi tenglamalar sistemasi aniq va taqribiy echimlarga ega bo‘lishi mumkin. Ular o‘z navbatida aniq va taqribiy matematik modellar deb yuritiladi. 1. Agar ro‘y beraetgan jarayonni matematik tenglamalar yordamida to‘liq ifodalab, uni echimini olish imkoniyati mavjud bo‘lsa, bunday modellarni aniq matematik modellar deb ataladi; 2. Agar o‘rganilayotgan jarayonning murakkablik darajasi yuqori bo‘lsa, uni garchand ma’lum bir matematik tenglamalar sistemasi bilan tasvirlash imkoniyati bo‘lsada, u taqribiy echim bersa, bunday modellar taqribiy matematik modellar deyiladi. Bunday modellarning asosiy kamchiligi sifatida ularning echimlarining taqribiylik darajasini noma’lumligini e’tirof etish mumkin. Olingan echimlarning natura echimga mosligini shunga o‘xshash test masalalarni hisoblab, shuni taqqoslash orqali tekshirish mumkin. Test masalalarni echish, fizik modellashtirishga nisbatan kam vaqt, kam sarf talab qilganligi sababli, bunday test masalalarning bir necha variantlarini hisoblash imkoniyatini mavjud bo‘lishi ham matematik modellashtirishning qulayliklaridan biri hisoblanadi. Umuman, gidrotexnika amaliyoti masalalarini matematik modellashtirishda bir o‘lchamli, ikki o‘lchamli vao‘ch o‘lchamli matematik modellardan keng foydalaniladi. Matematik modellarda qo‘llaniladigan tenglamalar sistemasi mos ravishda bir, ikki vauch o‘lchamda oqimning harakatini ifodalaydi. Matematik modellashtirishda hisoblash chegaraviy shartlarni vaqt davomida natura o‘zgarishini inobatga olgan holda hisoblashni amalga oshirishga e’tibor qaratiladi. Agar bir o‘lchamli matematik modellar uchun bu unchalik qiyin masala bo‘lmasa, ikki va uch o‘lchamli matematik modellar uchun bu masala ancha murakkabliklarga ega. Bu murakkablikni Gidrotexnik inshoatlarni matematik modellarini yaratishda suv oqimining sarfi, sathi va boshka gidrodinamik xarakteristikalarni keskin o‘zgarishi bilan izohlash mumkin. Masalan, sathni o‘zgarishi ko‘milish soqalari o‘lchamlarini keskin o‘zgarishiga sababchi bo‘lishi mumkin. Bu masalada soniy sxemalarni tuzishda ancha noqulayliklar paydo bo‘lishini e’tirof etish kerak. 1. Bir o‘lchamli matematik modellar sifatida suv oqimining harakatini ifodalovchi modelni quydagi ko‘rinishdagi ifodalash mumkin:

bunda, Q –o‘zanda harakatlanayotgan ikki faza (suv+qattiq jism zarrachalari– nanoslar) oqimning sarfi; t –vaqt; U=Q/ω– oqimning o‘rtacha tezligi; ω– oqimning harakatdagi kesim yuzasi; g – erkin tushish tezlanishi; , – mos ravishda o‘zan chap va o‘ng qirg‘oqlarining suv oqimi bilan tutashgan chizig‘i koordinatalari; h =z - zb– oqim chuqurligi; z– suv sathi balandligi belgisi (Ykoordinataga bog‘liq emas);zb – o‘zan tubi belgisi, i = - oqim o‘qining gorizontal tekislikka nisbatan qiyaligi ( ular o‘rtasidagi burchak);λ – gidravlik ishqalanish–Darsi koeffitsienti; R = ω/χ– gidravlik radius; χ – ho‘llangan perimetr; F – o‘zanning noprizmatikligini hisobga oluvchi zichlikka nisbatan birlik uzunlikka mos keluvchi solishtirma kuch; S – nanos zarrachalarining oqim tarkibidagi hajmiy miqdori; – oqimning tashuvchanlik qobiliyati; K – o‘zan tubidagi nanoslar va oqim o‘rtasidagi almashinuv jadalligini qo‘rsatuvchi koeffitsient; p –grunt g‘ovakligi. T–grunt tarkibidagi bushliqliklarni shu gruntning tabiiy hajmiga nisbati.

DARYO VA GIDROTEXNIK INSHOATLARDA RO‘YBERADIGAN JARAYONLARNI FIZIK MODELLASHTIRISH

Respublikamiz xududida hozirgi davrga qadar juda ko‘p miqdordagi Gidrotexnik inshoatlar majmuasi qurilganligi bizga ma’lum. Aziz o‘quvchi, shuni e’tirof etishimiz kerakki, ushbu majmualar qurilishidan oldin ularning deyarli barchalarini fizik modellari qurilib, ularda ro‘y berishi mumkin bo‘lgan barcha gidrodinamik jarayonlar oldindan shu modellar yordamidan o‘rganilgan. Bu ishlar asosan, Toshkent shahrida joylashgan ISMITI (SANIIRI),TIQXMMI (Toshkent Irrigatsiya va Qishloq Xo’jaligini Mexanizatsiyalash Muxandislari Instituti),Sankt-Peterburg shahrida joylashgan VNIIG (Butunittifoq Gidrotexnika ilmiy-tadqiqot instituti),Moskva shahrida joylashgan VNIIGM (Butunittifoq Gidrotexnika va Melioratsiya ilmiy-tadqiqot instituti),MGUP (Moskva Tabiatni muhozafa qilish Istituti),Moskva shahrida joylashgan VODGEO (Butunitfoq Gidrotexnika va gidrogeologiya ilmiy-tadqiqot instituti) kabi ilmiy maskanlarda amalga oshirilgan. Bu fizik modellashtirishning asosini mexanik o‘xshashliklarning qonuniyati tashkil qiladi. Endi «moddiy fizik modellashtirish» bilan batafsil tanishamiz. Bu jarayonni quyidagi sxema ko‘rinishda ifodalash mumkin:

1-BO'LIM. ODDIY GIDRAVLIK TIZIMLARNING XUSUSIYATLARI VA KOMPYUTERLI MODELLASHTIRISH

Oddiy gidravlik tizimlar quvurlarning texnologik sxemasini o'z ichiga oladi, ular uchun quyidagi farazlar qabul qilinadi:

- barcha quvurlarda bitta fazali suyuqlik oqimi mavjud, uning harorati barcha sohalarda bir xil bo'ladi;

- barcha quvurlar bir xil darajada joylashgan, tizimda teskari oqimlar (qayta ishlash) mavjud emas, mahalliy qarshilik va quvurlardagi bosim pasayishi hisobga olinmaydi, ya'ni. deb hisoblanadi;

- tizimlarga faqat doimiy o'zgaruvchanlik koeffitsienti bo'lgan klapanlar (eshiklar) va ideal qonunlarga bo'ysunadigan gaz bosimi yopiq idishlar (akkumulyator) kiradi.

Real gidravlik tizimlar qatoriga nasoslar, kompressorlar va boshqa jihozlar kiradi; ularda suyuqlik bilan bir qatorda gaz oqimi, gaz va bug' suyuq aralashmalari ham harakatlanishi mumkin. Shunga qaramay, oddiy gidravlik tizimlarning kompyuterlarida tadqiqotlarning umumiy tamoyillarini o'rganish texnologik jarayonlarni kompyuter modellashtirish strategiyasi g'oyasini beradi. Shu bilan birga, davom etayotgan jarayonlarning batafsil mexanizmi modelda aks etgan va displeyning o'ziga xos xususiyatlarini haddan tashqari chuqurlashtirishning oldini olish mumkin. Asosiy e'tibor kompyuterda matematik modelni amalga oshirishga (modelni qurish) va kompyuter modelini (modellash jarayoni) hisoblash ishini o'rganishga qaratilgan.

Umuman olganda, har qanday texnologik tizimlar uchun kompyuterli modellashtirishning ketma-ket uch bosqichini ajratish mumkin:

- jarayon modelini qurish;

- uning monandligini ta'minlash;

- modellashtirish jarayonini amalga oshirish, ya'ni hisob-kitob ishlarini olib borish.

Birinchi bosqichga tenglamalarni qurish (real jarayonning xatti-harakatlarini tavsiflovchi) ularni echish algoritmlarini tanlash, kompyuterlarda kompyuter dasturlarini amalga oshirish, ularni sinovdan o'tkazish, sintaktik va semantik xatolarni tuzatish va boshqalar bilan bog'liq kichik bosqichlar kiradi.

Ikkinchi bosqichda, model va ob'ekt xatti-harakatlarining (modelning monondligi) sifat va miqdoriy muvofiqligini ta'minlash uchun model parametrlari eksperimental ma'lumotlar asosida sozlanadi. Bunday holda, ular deb nomlanadigan matematik tavsif tenglamalarining koeffitsientlari (parametrlari) sifatida o'rnatiladi. parametrik identifikatsiya va davom etayotgan jarayonlar mexanizmlarini hisobga olgan holda tenglamalarning juda shakli deb nomlangan tarkibiy identifikatsiya. Identifikatsiyalash muammolarini hal qilish - modellarning mosligini ta'minlaydigan parametrik va struktura, statistik usul va regression tahlil apparati yordamida amalga oshiriladi [2].

1-rasm. Ikkita yopiq idishli gidravlik tizimning sxematik tasviri (Batareyalar)
Uchinchi bosqichda modellarning parametrik ta'sirchanligi o'rganilib, jarayonni optimallashtirish paytida boshqariladigan (optimallashtiruvchi) o'zgarishi mumkin bo'lgan davom etayotgan jarayonlarning tabiatiga eng kuchli ta'sir ko'rsatadigan rejim va tuzilish parametrlari aniqlanadi. Shuningdek, real jarayonga mos keladigan modelni hisoblash ishlari olib borilmoqda, kompyuterda har xil hisoblash tajribalari o'tkazilib, o'rganilayotgan jarayonning naqshlarini chuqurroq tushunishga imkon beradi. Tadqiqot natijalari ko'pincha grafikalar ko'rinishida taqdim etiladigan jarayonlarning statik va dinamik xususiyatlaridan iborat bo'lib, ularning tahlili real ishlab chiqarishni takomillashtirish va modernizatsiya qilish to'g'risida qaror qabul qilishga imkon beradi.

Statsionar holatdagi jarayonlar modellarini (statik modellar) qurishda, ularning matematik tavsifidagi tenglamalarning o'zgaruvchilari vaqtga bog'liq emas va jarayonlarning statsionar bo'lmagan rejimlarini tavsiflovchi dinamik modellar uchun matematik tavsif tenglamalarining o'zgaruvchilari vaqt funktsiyalari, dinamik jarayon esa differentsial tenglamalar tizimlari bilan tavsiflanadi.

2-BO'LIM. ODDIY GIDRAVLIK TIZIMLARINING STATIK MODELLARI-NING QURISH

Oddiy gidravlik tizimning sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan.

Taqdim etilgan gidravlik tizimning statik modelini yaratish uchun ketma-ket uchta bosqichni bajarish kerak:

- o’rganilayotgan jarayonlarning nazariyasi bilan tanishish va/yoki o'rganish;

- jarayonning matematik tavsifi (MT) tenglamalari tizimini qurish va tahlil qilish;

- MT tenglamalari tizimini modellashtirish algoritmini (MA) tanlash va amalga oshirish.